發(fā)布時(shí)間：2021-09-29 21:01

　　靶丸內(nèi)表面輪廓是激光核聚變靶丸的關(guān)鍵參數(shù),需要精密檢測(cè)。本文首先分析了基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系的靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量基本原理,建立了靶丸內(nèi)表面輪廓的白光共焦光譜測(cè)量方法。此外,搭建了靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置,建立了基于靶丸光學(xué)圖像的輔助調(diào)心方法,實(shí)現(xiàn)了靶丸內(nèi)表面輪廓的精密測(cè)量,獲得了準(zhǔn)確的靶丸內(nèi)表面輪廓曲線;最后,對(duì)測(cè)量結(jié)果的可靠性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和不確定度分析,結(jié)果表明,白光共焦光譜能實(shí)現(xiàn)靶丸內(nèi)表面低階輪廓的精密測(cè)量,其測(cè)量不確定度優(yōu)于0.1μm。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)光學(xué). 2020,13(02)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

白光共焦光譜輪廓檢測(cè)系統(tǒng)

圖2 白光共焦光譜輪廓檢測(cè)系統(tǒng)假設(shè)在某一時(shí)刻,靶丸光學(xué)圖像中心位置在(x1,y1),軸系旋轉(zhuǎn)時(shí)的回轉(zhuǎn)中心位置在(xc,yc),當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)某一已知的角度θ后,靶丸球心的位置變化到(x2,y2),則由二維剛體運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系,有:

利用上述測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)單層塑料靶丸的內(nèi)、外表面輪廓進(jìn)行了測(cè)量。圖4是基于白光共焦光譜的靶丸外表面輪廓和校準(zhǔn)后的內(nèi)表面測(cè)量曲線,從圖中可以看出,靶丸內(nèi)、外表面低階輪廓整體形狀相似,局部輪廓存在一定的差異。從公式(3)可知,靶丸內(nèi)表面輪廓的校準(zhǔn)與靶丸殼層折射率相關(guān),而折射率可表示為入射光波長(zhǎng)的函數(shù),計(jì)算過(guò)程中,對(duì)于靶丸殼層,其折射率在可見光范圍內(nèi)的偏差較小,可取為1.5。此外,根據(jù)白光共焦光譜傳感器的數(shù)值孔徑和工作距離等參數(shù),可計(jì)算出入射角約為28°。與外表面輪廓相比較,靶丸內(nèi)表面輪廓的信噪比較差,分析認(rèn)為,靶丸內(nèi)表面的真實(shí)輪廓測(cè)量值與靶丸內(nèi)、外表面的白光共焦光譜直接測(cè)量數(shù)據(jù)相關(guān),其測(cè)量噪聲是二者的綜合效應(yīng),因此,其測(cè)量數(shù)據(jù)信噪比相對(duì)較差,這表明,利用白光共焦光譜方法,可實(shí)現(xiàn)靶丸低階輪廓的測(cè)量,其高階輪廓信息測(cè)量置信度相對(duì)較低。4.2 內(nèi)表面輪廓測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性驗(yàn)證

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3414470